Υπάρχουν αρκετές ευρέως χρησιμοποιούμενες μέθοδοι θερμικής επεξεργασίας για τον όλκιμο σίδηρο.
Στη δομή του όλκιμου σιδήρου, ο γραφίτης είναι σφαιρικός και η αποδυνάμωση και η καταστροφική του επίδραση στη μήτρα είναι ασθενέστερη από αυτή του νιφάδας γραφίτη. Η απόδοση του όλκιμου σιδήρου εξαρτάται κυρίως από τη δομή της μήτρας και η επίδραση του γραφίτη είναι δευτερεύουσα. Η βελτίωση της δομής της μήτρας του όλκιμου σιδήρου μέσω διαφόρων θερμικών επεξεργασιών μπορεί να βελτιώσει τις μηχανικές του ιδιότητες σε διάφορους βαθμούς. Λόγω της επίδρασης της χημικής σύστασης, του ρυθμού ψύξης, του σφαιροποιητικού παράγοντα και άλλων παραγόντων, μια μικτή δομή φερρίτη + περλίτης + τσιμεντίτης + γραφίτης εμφανίζεται συχνά στη δομή ως χυτή, ειδικά στο λεπτό τοίχωμα της χύτευσης. Ο σκοπός της θερμικής επεξεργασίας είναι να αποκτήσει την απαιτούμενη δομή και έτσι να βελτιώσει τις μηχανικές ιδιότητες.
Οι συνήθως χρησιμοποιούμενες μέθοδοι θερμικής επεξεργασίας για όλκιμο σίδηρο είναι οι εξής.
(1) Θερμοκρασία θέρμανσης ανόπτησης γραφιτοποίησης χαμηλής θερμοκρασίας 720~760℃. Ψύχεται στον κλίβανο κάτω από τους 500℃ και στη συνέχεια ψύχεται με αέρα. Αποσυνθέστε τον ευτηκτοειδή τσιμενίτη για να λάβετε όλκιμο σίδηρο με μήτρα φερρίτη για βελτίωση της σκληρότητας.
(2) ανόπτηση γραφιτοποίησης υψηλής θερμοκρασίας στους 880~930℃, στη συνέχεια μεταφέρθηκε στους 720~760℃ για διατήρηση της θερμότητας και στη συνέχεια ψύχθηκε με τον κλίβανο κάτω από τους 500℃ και ψύχθηκε με αέρα έξω από τον κλίβανο. Εξαλείψτε τη λευκή δομή και αποκτήστε όλκιμο σίδηρο με μήτρα φερρίτη, που βελτιώνει την πλαστικότητα, μειώνει τη σκληρότητα και αυξάνει τη σκληρότητα.
(3) Πλήρης ωστενίωση και κανονικοποίηση στους 880~930℃, μέθοδος ψύξης: ψύξη με ομίχλη, ψύξη αέρα ή ψύξη αέρα. Για να μειώσετε το στρες, προσθέστε τη διαδικασία σκλήρυνσης: 500~600℃ για να λάβετε περλίτη + μικρή ποσότητα φερρίτη + σφαιρικό σχήμα γραφίτη, που αυξάνει τη δύναμη, τη σκληρότητα και την αντοχή στη φθορά.
(4) Ελλιπής ωστενίωση, κανονικοποίηση και θέρμανση στους 820~860℃, μέθοδος ψύξης: ψύξη με ομίχλη, ψύξη αέρα ή ψύξη αέρα. Για να μειώσετε το στρες, προσθέστε τη διαδικασία σκλήρυνσης: 500~600℃ για να λάβετε περλίτη + μικρή ποσότητα διασκορπισμένου σιδήρου Η δομή του σώματος επιτυγχάνει καλύτερες ολοκληρωμένες μηχανικές ιδιότητες.
(5) Επεξεργασία σβέσης και σκλήρυνσης: θέρμανση στους 840~880°C, μέθοδος ψύξης: ψύξη με λάδι ή νερό, θερμοκρασία σκλήρυνσης μετά την απόσβεση: 550~600°C, για να ληφθεί δομή σκληρυμένου σορβίτη και να βελτιωθούν οι περιεκτικές μηχανικές ιδιότητες.
(6) Ισοθερμική σβέση: Θέρμανση στους 840~880℃ και σβήσιμο σε λουτρό αλατιού στους 250~350℃ για να αποκτήσετε ολοκληρωμένες μηχανικές ιδιότητες, ειδικά για τη βελτίωση της αντοχής, της σκληρότητας και της αντοχής στη φθορά.
Κατά τη θερμική επεξεργασία και τη θέρμανση, η θερμοκρασία του χυτού που εισέρχεται στον κλίβανο είναι γενικά μικρότερη από 350°C. Η ταχύτητα θέρμανσης εξαρτάται από το μέγεθος και την πολυπλοκότητα της χύτευσης και επιλέγεται μεταξύ 30~120°C/h. Η θερμοκρασία εισόδου του κλιβάνου για μεγάλα και σύνθετα μέρη πρέπει να είναι χαμηλότερη και ο ρυθμός θέρμανσης πρέπει να είναι πιο αργός. Η θερμοκρασία θέρμανσης εξαρτάται από τη δομή της μήτρας και τη χημική σύνθεση. Ο χρόνος συγκράτησης εξαρτάται από το πάχος του τοιχώματος της χύτευσης.
Επιπλέον, τα χυτά από όλκιμο σίδηρο μπορούν επίσης να σβήσουν επιφανειακά χρησιμοποιώντας υψηλή συχνότητα, μέση συχνότητα, φλόγα και άλλες μεθόδους για να αποκτήσουν υψηλή σκληρότητα, αντοχή στη φθορά και αντοχή στην κόπωση. Μπορεί επίσης να υποβληθεί σε επεξεργασία με μαλακή νιτρίωση για τη βελτίωση της αντοχής στη φθορά των χυτών.
1. Επεξεργασία σβέσης και σκλήρυνσης όλκιμου σιδήρου
Τα όλκιμα χυτά απαιτούν υψηλότερη σκληρότητα ως ρουλεμάν και τα μέρη από χυτοσίδηρο συχνά σβήνουν και σκληρύνονται σε χαμηλές θερμοκρασίες. Η διαδικασία είναι: θέρμανση της χύτευσης σε θερμοκρασία 860-900°C, μόνωση για να αφήσει όλη την αρχική μήτρα να ωστενιτιστεί, μετά ψύξη της σε λάδι ή λιωμένο αλάτι για να επιτευχθεί σβήσιμο και στη συνέχεια θέρμανση και διατήρησή της στους 250-350 °C για σκλήρυνση, και η αρχική μήτρα μετατρέπεται σε μαρτενσίτη φωτιάς και διατηρείται η δομή ωστενίτη, το αρχικό σχήμα σφαιρικού γραφίτη παραμένει αμετάβλητο. Τα επεξεργασμένα χύτευση έχουν υψηλή σκληρότητα και ορισμένη σκληρότητα, διατηρούν τις λιπαντικές ιδιότητες του γραφίτη και έχουν βελτιωμένη αντοχή στη φθορά.
Τα χυτά από όλκιμο σίδηρο, ως μέρη άξονα, όπως οι στροφαλοφόροι άξονες και οι μπιέλες των κινητήρων ντίζελ, απαιτούν ολοκληρωμένες μηχανικές ιδιότητες με υψηλή αντοχή και καλή σκληρότητα. Τα μέρη από χυτοσίδηρο πρέπει να σβήσουν και να μετριαστούν. Η διαδικασία είναι: ο χυτοσίδηρος θερμαίνεται σε θερμοκρασία 860-900°C και μονώνεται για να ωστενιθεί η μήτρα, στη συνέχεια ψύχεται σε λάδι ή λιωμένο αλάτι για να επιτευχθεί σβήσιμο και στη συνέχεια σκληρύνεται σε υψηλή θερμοκρασία 500-600°C έως αποκτήστε μια μετριασμένη δομή τρωστίτη. (Γενικά υπάρχει ακόμα μια μικρή ποσότητα καθαρού μαζικού φερρίτη) και το σχήμα του αρχικού σφαιρικού γραφίτη παραμένει αμετάβλητο. Μετά την επεξεργασία, η αντοχή και η σκληρότητα ταιριάζουν καλά και είναι κατάλληλα για τις συνθήκες εργασίας των εξαρτημάτων του άξονα.
2. Ανόπτηση όλκιμου σιδήρου για βελτίωση της σκληρότητας
Κατά τη διαδικασία χύτευσης του όλκιμου σιδήρου, ο συνηθισμένος γκρίζος χυτοσίδηρος έχει μεγάλη τάση λεύκανσης και μεγάλη εσωτερική καταπόνηση. Είναι δύσκολο να αποκτήσετε μια μήτρα καθαρού φερρίτη ή περλίτη για μέρη από χυτοσίδηρο. Προκειμένου να βελτιωθεί η ολκιμότητα ή η σκληρότητα των εξαρτημάτων από χυτοσίδηρο, ο χυτοσίδηρος είναι συχνά. του κλιβάνου. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας, ο τσιμενίτης στη μήτρα αποσυντίθεται σε γραφίτη και ο γραφίτης καθιζάνει από τον ωστενίτη. Αυτοί οι γραφίτες συγκεντρώνονται γύρω από τον αρχικό σφαιρικό γραφίτη και η μήτρα μετατρέπεται πλήρως σε φερρίτη.
Εάν η χυτή δομή αποτελείται από μήτρα (φερρίτης + περλίτης) και σφαιρικός γραφίτης, για να βελτιωθεί η σκληρότητα, ο τσιμενίτης στον περλίτη χρειάζεται μόνο να αποσυντεθεί και να μετατραπεί σε φερρίτη και σφαιρικό γραφίτη. Για το σκοπό αυτό, το τμήμα από χυτοσίδηρο πρέπει να ξαναθερμανθεί. Αφού μονωθεί πάνω και κάτω η ευτεκτοειδής θερμοκρασία των 700-760℃, ο κλίβανος ψύχεται στους 600℃ και στη συνέχεια ψύχεται έξω από τον κλίβανο.
3. Κανονικοποίηση για βελτίωση της αντοχής του όλκιμου σιδήρου
Ο σκοπός της κανονικοποίησης του όλκιμου σιδήρου είναι η μετατροπή της δομής της μήτρας σε δομή λεπτού περλίτη. Η διαδικασία είναι η επαναθέρμανση του χυτού όλκιμου σιδήρου με μια μήτρα από φερρίτη και περλίτη σε θερμοκρασία 850-900°C. Ο αρχικός φερρίτης και ο περλίτης μετατρέπονται σε ωστενίτη και λίγος σφαιρικός γραφίτης διαλύεται στον ωστενίτη. Μετά τη διατήρηση της θερμότητας, ο αερόψυκτος ωστενίτης μετατρέπεται σε λεπτό περλίτη, οπότε αυξάνεται η αντοχή του όλκιμου χυτού.
Ώρα δημοσίευσης: Μάιος-08-2024
